De Modulus van Jongelui van Poreuze Keramiek in het sic - Glazig Materiaal - Systeem LiAlSiO4

De Machines om groot vlak vertoningsglas te vervaardigen zijn groter gegroeid aangezien de grootte van vertoningsglazen is gestegen. Ons onderzoeksteam heeft de modulus van hoge Jongelui ontwikkeld, lage thermische uitbreidings poreuze materialen die uit een positief thermische uitbreidingsmateriaal en een negatief thermische uitbreidingsmateriaal in entrepot bestaan door een glazig materiaal (GM). Sic en poeder₄ LiAlSiO werden geselecteerd wegens hun positieve en negatieve thermische uitbreidingscoëfficiënten, respectievelijk. om een wenselijke modulus van Jongelui en een lage thermische uitbreidingscoëfficiënt te verkrijgen, werden de poreuze materiële samenstellingen geselecteerd uit het sic - GM - systeem₄ LiAlSiO bij 20 % vol.poreusheid. De empirische waarden van de modulus van Jongelui zijn dicht aan de theoretische verkregen waarden die het samenstellingsdiagram voor de hoge bedragen van GM gebruiken. Nochtans zijn de empirische waarden van de modulus van Jongelui lager dan de theoretische waarden voor de lage bedragen van GM. Dit werk schat een minimumhoeveelheid GM van de dikte van GM die sic en poeder LiAlSiO₄ behandelde om de modulus van de theoretische Jongelui te verkrijgen. Men besluit dat de dikte van GM meer dan 0.6µm zou moeten zijn om de modulus van de theoretische Jongelui te verkrijgen.

LiAlSiO₄, sic, Glazige materiële, Poreuze keramiek, de modulus van Jongelui

De Machines om groot vlak vertoningsglas te vervaardigen zijn gestegen aangezien de grootte van vertoningsglazen is gestegen. De Grote platen van de grootteprecisie meer dan 2 m x 2 m zijn noodzakelijk voor de machines om de positie van het glas te bevestigen. Om het plaatsen fouten te verminderen, zou een precisieplaat een lage of nul thermische uitbreidingscoëfficiënt, een hoge modulus van Jongelui moeten hebben en een laag specifiek gewicht. Lijst 1 toont de dichtheid, de modulus en thermische uitbreidingscoëfficiënten van Jongelui van graniet, gietijzer, alumina keramiek en de samenstellingen van de metaalmatrijs (MMC).

Lijst 1. Dichtheid, de modulus van Jongelui en thermische uitbreidingscoëfficiënt van grondstoffen voor een precisieplaat

Die materialen worden algemeen gebruikt voor de precisieplaten. Koga [1] en Ishii [2] stelden het gebruik van samengestelde materialen met de modulus van hoge Jongelui voor. Hoewel de modulus van de Jongelui van die materialen hoger is dan dat van graniet, zijn hun dichtheid en thermische uitbreidingscoëfficiënten gelijkaardig aan die van graniet.

Ons onderzoeksteam heeft een poreus materiaal in entrepot door een glazig materiaal voor (GM) een grote plaat van de grootteprecisie voorgesteld. De eigenschappen van het vervaardigde poreuze materiaal kunnen door de respectieve volumefracties in de samenstellingen worden gecontroleerd. De Poreuze materialen met nul thermische uitbreidingscoëfficiënt zijn samengesteld van een positief thermische uitbreidingsmateriaal en een negatief thermische uitbreidingsmateriaal in entrepot door GM [3 - 6]. De empirische waarden van thermische uitbreidingscoëfficiënt waren gelijkaardig aan de theoretische waarden. Nochtans, in het geval van de lage inhoud van GM waren de empirische waarden van de modulus van Jongelui lager dan de theoretische waarden [6]. Dit gedrag stelde voor dat een minimumhoeveelheid GM wordt vereist om de modulus van de theoretische Jongelui te verkrijgen. Dit is waarschijnlijk omdat de modulus van Jongelui met dalende halsgrootte van de bruggen van GM tussen sic en poeder LiAlSiO₄ vermindert, d.w.z. de dikte van GM die sic en poeder behandelde₄ LiAlSiO [6].

In deze studie, werd de reden waarom de modulus van Jongelui voor de lage inhoud laag werd van GM verduidelijkt voor poreuze vervaardigde materialen in het sic - GM - systeem₄ LiAlSiO. De Verschillende grootte van sic korrels werd gebruikt om de minimumhoeveelheid GM te schatten voor het verkrijgen van de modulus van de theoretische Jongelui.

Lijst 2 toont de eigenschappen van het ruwe poeder. Sic en LiAlSiO₄ werden geselecteerd als positieve en negatieve thermische uitbreidingsmaterialen, respectievelijk. Die poeder werd geplakt door GM om poreuze materialen met de modulus van hoge Jongelui en lage thermische uitbreidingscoëfficiënt samen te stellen. Sic werd het poeder met partikelgroottes van #90 (222µm), #120 (157µm) en #150 (128µm), het poeder van GM van 10µm middendiameter en poeder₄ LiAlSiO van 17µm middendiameter gebruikt als grondstoffen. LiAlSiO werd₄ samengesteld door reactie in vaste toestand [3]. De partikelgroottes van GM en LiAlSiO werden₄ gemeten door de centrifugaalmethode en die van sic poeder werden gemeten gebruikend een analysator van de het deeltjesgrootte van de laserdiffractie.

Lijst 2. Dichtheid, de modulus van Jongelui en thermische uitbreidingscoëfficiënt van grondstoffen

Lijst 3 toont de volume fractie en het sinteren temperaturen in de experimenten. De Gemengde steekproeven (#90 + #150) werden voorbereid door % vol. 40 van #90 en % vol. 60 van #150 sic te gebruiken. De volumefractie werd bevestigd door het diagram voor een hoge modulus van Jongelui en het lage materiaal van de thermische uitbreidingscoëfficiënt in het sic - GM - systeem₄ LiAlSiO bij 20 % vol.poreusheid [6]. Het Gemengde poeder in 45g partijen werd in rechthoekige bars door het éénassige aandringen bij 60MPa op 1 min en koude gevormd die isostatically bij 300MPa op 1 min. aandringen. De groene overeenkomsten werden gesinterd in een conventionele sinterende oven bij 850°C of 950°C aan een het verwarmen tarief van 132Kh^-1 en werden gehouden bij deze temperaturen voor 1 h.

Lijst 3. De volume fractie en het sinteren temperaturen

De poreusheid werd gemeten door de methode van Archimedes. De steekproeven werden gehouden in vacuo voor 30 min in ethylalcohol om de open poriën met ethylalcohol op te vullen. De modulus van Hun Jongelui werd gemeten door de resonerende frequentiemethode (je-RECHTS, Nihon techno-plus Co., Ltd); de steekproefgrootte was 50 mm x 7 mm x 1.5 mm. De specifieke oppervlakte van de grondstoffen werd gemeten door BELSORP-Maximum methode de van de gasabsorptie (WEDDENSCHAP) (, BELS JAPAN, Inc.). De microstructuur van de steekproeven werd geanalyseerd door elektronenmicroscopie (SEM, ve-7800, KEYENCE, Corp.) af te tasten.

Fig. 1 (a) toont de poreusheid als functie van het bedrag van GM. De gegevenspunten vertegenwoordigen de empirische poreusheidswaarden, die rond % vol. 22 tot 25 waren. Fig. 1 (B) toont de modulus van de Jongelui als functie van het bedrag van GM. De lijnen wijzen op de modulus van de theoretische Jongelui voor verschillende poreusheidswaarden. De theoretische waarden werden berekend door lineaire optelling voor elke samenstelling. De modulus van de empirische Jongelui van elke steekproef met verschillende deeltjesgrootte toont sic een maximumwaarde in de experimentele gebruikte omstandigheden. De modulus van de theoretische Jongelui vermindert aangezien het bedrag van GM stijgt, terwijl de modulus van de empirische Jongelui als het bedragverhogingen van GM stijgt, bereikend een maximumwaarde, dan dalingen. De modulus van de maximum empirische Jongelui voor sic #90, #120 en #90 + #150 worden verkregen bij Vg20, Vg25 en Vg25, respectievelijk. Aangezien de sic korrelgrootte vermindert, wordt een grotere hoeveelheid GM vereist om de modulus van de hoogste empirische Jongelui te krijgen.

Figuur 1. (a) Poreusheid en (b) de modulus van Jongelui als functie van het bedrag van GM.

Fig. 2 toont de de skeletstructuur en micrograaf van SEM van gesinterd poreus materiaal. De halsgrootte stijgt als het bedragverhogingen van GM. Green et al. besloot dat de modulus van de Jongelui met de halsgrootte verwant is [9]. Het huidige werk openbaarde dat de modulus van de Jongelui lager is dan de theoretische waarden voor de lage bedragen van GM omdat GM om sic wordt verbruikt te behandelen en LiAlSiO₄, gebruikt om redelijk geen dikke halzen te vormen. Dit gedrag stelt voor dat een minimumbedrag van GM wordt vereist om de modulus van de theoretische Jongelui te verkrijgen. Het minimumbedrag van GM hangt sic van de specifieke oppervlakte van en deeltjes₄ LiAlSiO af, d.w.z. deeltjesgrootte.

Figuur 2. De de skeletstructuur en micrograaf van SEM van gesinterd poreus materiaal.

Fig. 3 toont de modulus van de Jongelui sic als functie van de dikte van GM rond en deeltjes₄ LiAlSiO.

Figuur 3. De modulus van Jongelui als functie van de dikte van GM.

De dikte van GM wordt berekend door Vergelijking (1), waar Tg de dikte van GM is, mg, zijn Mej. en ml de massa van GM, sic en LiAlSiO₄, respectievelijk, DG is de dichtheid van GM, zijn de Ezel en Asl de specifieke oppervlakte van sic en LiAlSiO₄, respectievelijk.

Lijst 4 toont de specifieke oppervlakte van SiC#90, #120 en #150. De specifieke oppervlakte stijgt als sic daling van de korrelgrootte. De Modulus van de empirische Jongelui stijgt en vermindert dan met verhoging van de geschatte dikte van GM. De modulus van de Jongelui voor korrelgrootte heeft sic een maximumwaarde bij een dikte van GM van rond 0.6µm. Daarom wordt een dikte van GM boven 0.6 µm vereist om de modulus van de theoretische Jongelui te verkrijgen.

Lijst 4. De specifieke oppervlakte van sic en LiAlSiO₄

Sic en LiAlSiO₄ werden geselecteerd als positieve en negatieve thermische uitbreidingsmaterialen, respectievelijk. Die poeder werd geplakt door Glazig Materiaal om poreuze materialen met de modulus van hoge Jongelui en lage thermische uitbreidingscoëfficiënt samen te stellen. De Samenstellingen van poeder voor poreuze materialen werden bepaald door het samenstellingsdiagram van - GM - systeem LiAlSiO bij₄ % vol. 20 van poreusheid sic te gebruiken om wenselijke waarden van de modulus van Jongelui en thermische uitbreidingscoëfficiënt te verkrijgen. De empirische waarden van de modulus van Jongelui zijn dicht aan de theoretische waarden voor de hoge bedragen van GM. Nochtans is de modulus van de empirische Jongelui lager dan de theoretische waarden voor de lage bedragen van GM. Daarom wordt een minimumbedrag van GM vereist om de theoretische waarde van de modulus van Jongelui te verkrijgen. Als het bedrag van GM lager is dan 0.6µm dikte wegens de dekking van sic en deeltjes₄ LiAlSiO, kweken de halzen tussen die deeltjes genoeg niet om de modulus van de theoretische Jongelui te verkrijgen.

1. N. Koga, de „Grote Keramiek van de Techniek voor LCD de Systemen van de Productie“, Keramiek Japan, 43 (2008) 468-476 [in Japanner].
2. M. Ishii, „MMC voor LCD de Systemen van de Productie“, Keramiek Japan, 43 (2008) 568-569 [in Japanner].
3. I.J. Ramirez, K. Matsumaru en K. Ishizaki, „Ontwikkeling van een Dichtbijgelegen Nul Poreus Materiaal van de Thermische Uitbreiding“, J. Ceram. Soc. Jap., 114 (2006) 1111-1114.
4. I.J. Ramirez, K. Matsumaru, K. Ishizaki en L.M. Torres-Martinez, „Vergelijking van Poreuze Ceramische Materialen met de Lage Coëfficiënt van de Thermische die Uitbreiding wordt Voorbereid met sic en zwart-Al2O3“, Forum van de Wetenschap van Materialen, 569 (2008) 321-324.
5. I.J. Ramirez, K. Matsumaru, K. Ishizaki en L.M. torres-Martinez, „de grootteeffect van het Deeltje van LiAlSiO₄ op de thermische uitbreiding van sic poreuze materialen“, Dagboek van Ceramisch Onderzoek van de Verwerking, 9 [5] (2008) 509-511.
6. T. Ono, K. Matsumaru, I.J. Ramirez, L.M. Torres-Martínez en K. Ishizaki, „Ontwikkeling van Poreus Materiaal met de Modulus van Hoge Jongelui en de Lage Coëfficiënt van de Thermische Uitbreiding in SIC-Verglaasd Systeem materieel-LiAlSiO₄ Plakkend“, Mater. Sc.i. Forum, in druk.
7. S. Suyama, T. Kameda en Y. Itoh, „Ontwikkeling van het reactie-Gesinterde Carbide Met Hoge Weerstand van het Silicium“, Diamant en Verwante Materialen, 12 (2003) 1201-1204.
8. R. Roy, D.K. Agrawal, en H.A. McKinstry, de „Zeer Lage Materialen van de Coëfficiënt van de Thermische Uitbreiding“, Ann. Toer Mater. Sc.i., 19 (1989) 59-81.
9. D.J. Green, C. Nader en R. Brezny, het „Elastische Gedrag van gedeeltelijk-Gesinterde Alumina“, het Sinteren van Geavanceerde Keramiek, (1990) 345-356.

Tatsuya Ono, Koji Matsumaru en Kozo Ishizaki
De Universiteit van Nagaoka van Technologie
Nagaoka, Niiagata 940-2188
Japan